NO131810B

NO131810B -

Info

Publication number: NO131810B
Application number: NO4434/72A
Authority: NO
Inventors: K Ludwig
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1971-12-04
Filing date: 1972-12-01
Publication date: 1975-04-28
Also published as: IT971389B; FR2162074B1; NO131810C; JPS5145229B2; DE2160302C3; US3823771A; DK143625B; DE2160302A1; GB1405604A; DE2160302B2; SE374978B; BE792068A; FR2162074A1; NL7215169A; DK143625C; ZA728262B; JPS4873078A; CA987027A; CH548670A

Description

Kjøleboks til innbygning i skivecellestabler. Cooling box for installation in disc cell stacks.

Oppfinnelsen angår en kjøleboks som er bestemt til å bygges inn i skivecellestabler og består av to runde kjøleskåler som med flate varmeovergangsflater ligger an mot skivecellene og er anbragt på hver sin side av et plateformet tilslutningsstykke som er tett forbundet med dem og tjener til tilslutning av kjolevæske og strøm, og som har inn- og utløpskanaler som er rettet innover fra randen og munner ut i hver sin passasje som,strekker seg gjennom tilslutnings - stykkets godstykkelse i retning loddrett på dem og står i forbindelse med væskefordelere i begge kjøleskålene. The invention relates to a cooling box which is intended to be built into disc cell stacks and consists of two round cooling bowls which, with flat heat transfer surfaces, rest against the disc cells and are placed on either side of a plate-shaped connection piece which is tightly connected to them and serves to connect cooling liquid and current, and which have inlet and outlet channels which are directed inwards from the rim and open into separate passages which extend through the thickness of the connecting piece in a direction perpendicular to them and are connected to liquid distributors in both cooling bowls.

En kjent kjøleboks av denne art (jfr. tysk Offenlegungschrift nr. 1.914.790) har en stort sett rektangulær tilslutningsplate som bærer begge kjøleskålene. Kjøleskålene har ved omkretsen forholdsvis brede og tykke flenser for skrueforbindelse med tilslutningsstykket. Den del av tilslutningsstykket som rager utenfor kjøleskålene, tjener samtidig som strømtilslutning. Kjøleskålene inneholder i sitt indre en væskefordeler i form av flere steg som står i forbindelse med en sentral og en eksentrisk passasje, så der i det indre av kjøleskålen forekommer en usymmetrisk væskestrømning med forholdsvis stort trykkfall og varmeutvekslingsflaten dessuten er begrenset. A known cooling box of this kind (cf. German Offenlegungschrift no. 1,914,790) has a largely rectangular connection plate which carries both cooling bowls. The cooling bowls have relatively wide and thick flanges around the circumference for a screw connection with the connection piece. The part of the connection piece that protrudes outside the cooling bowls also serves as a power connection. The cooling bowls contain in their interior a liquid distributor in the form of several steps which are connected to a central and an eccentric passage, so that in the interior of the cooling bowl there is an asymmetric flow of liquid with a relatively large pressure drop and the heat exchange surface is also limited.

Den spesielle anordning av stegene krever ennvidere en særskilt bearbeidelse, så slike kjøleskåler ikke kan produseres i dreieautomat. Dessuten betyr formen av tilslutningsstykket et øket materialbehov. The special arrangement of the steps also requires special processing, so such cooling bowls cannot be produced in a lathe. In addition, the shape of the connecting piece means an increased material requirement.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave under innsparing av gods og i forbindelse med forenklet fremstilling å skaffe en kjøle-boks med forholdsvis stor varmeutvekslingsflate, altså av kjølevæsken bestrøket flate, og å minske kjøleboksens varmemotstand ved å minske trykkfallet. The invention is based on the task, while saving goods and in connection with simplified manufacturing, to obtain a cooler box with a relatively large heat exchange surface, i.e. a surface coated with the cooling liquid, and to reduce the cooler box's heat resistance by reducing the pressure drop.

Løsningen av denne oppgave lykkes ifølge oppfinnelsen ved at tilslutningsstykket utgjøres av en sirkelrund plate som har innbyrdes fluktende inn- og utløpskanaler med retning gjennom sirkelens sentrum og har symmetrisk om sentret anordnede passasjer, og som på begge flatsider har aksialt-rettede randfremspring som radiale randfremspring på kjøleskålene er bragt i inngrep med ved ringklinkeforbindelser, og at kjøleskålene i sitt indre har ubrutte, konsentriske ringkanaler som strekker seg inn til flatsidene og står i forbindelse med passasjene. The solution to this task is successful according to the invention in that the connecting piece is made up of a circular plate which has mutually flush inlet and outlet channels with a direction through the center of the circle and has symmetrically arranged passages around the center, and which on both flat sides have axially directed edge projections as radial edge projections on the cooling bowls are brought into engagement with ring claw connections, and that the cooling bowls in their interior have unbroken, concentric ring channels that extend into the flat sides and are connected to the passages.

Por i vidtgående grad å unngå at de stablede bruddømfintlige skiveceller (tyristorplater) som holdes sammen under virkningen av ytre krefter, blir ødelagt på grunn av uunngåelige ujevnheter i inn-spenningsanordningen, er det gunstig å utforme kjøleskålens flate varmeovergangsflate, som ligger an på den tilgrensende skivecelle, som en i forhold til kjøleskålens randsone og midtsonene opphøyet ringflate. In order to largely avoid that the stacked fragile disc cells (thyristor plates) which are held together under the action of external forces, are destroyed due to unavoidable unevenness in the clamping device, it is advantageous to design the flat heat transfer surface of the cooling bowl, which rests on the adjacent disc cell, as a raised annular surface in relation to the cooling bowl's edge zone and the middle zones.

Ringflatene og ringkanalene tillater fremstilling av kjøleskålene som dreiestykker i dreieautornater. Tilslutningsstykket kan fremstilles av stangmateriale, likeledes i dreieautomat, og behøver deretter bare en videre bearbeidelse i boreverk. The ring surfaces and ring channels allow the production of the cooling bowls as turning pieces in turning automatons. The connecting piece can be produced from rod material, likewise in an automatic lathe, and then only needs further processing in a drill press.

Et utførelseseksempel på kjøleboksen ifølge oppfinnelsen er vist på tegningen og vil bli beskrevet nærmere i det følgende. An embodiment of the cooling box according to the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below.

Fig. 1 viser kjøleboksen i sideriss og delvis gjennomskåret. Fig. 1 shows the cooling box in side view and partially cut through.

Fig. 2 er et grunnriss av tilslutningsstykket. Fig. 2 is a plan view of the connecting piece.

Fig. 3 viser tverrsnitt av en kjøleskål, og Fig. 3 shows a cross-section of a cooling bowl, and

fig. 4 er et grunnriss av boksen på fig. 1. fig. 4 is a plan view of the box in fig. 1.

Kjøleboksen, som holdes i elektrisk kontakt med de ikke viste til-støtende skiveceller på begge sider, består av et rundt tilslutnings - stykke 1 som er plasert i midten og har parallelle flatsider 6, 7 med aksialtrettede randfremspring 6a, 7a som radiale randfremspring 8a, 9a på de to runde kjøleskåler 8, 9 holdes sammen med ved ringklinkefor-ta indelser. Væsketett anordning er oppnådd på kjent måte med paknings-ringer innlagt i ringspor i kjøleskålene. Det sirkelrunde tilslutningsstykke 1 har to innbyrdes fluktende inn- og utløpskanaler 2, 3 som har retning gjennom sirkelens sentrum, og hvori der er innskrudd utvendige tilslutnings stykker 2a, 3a. Symmetrisk om sirkelens sentrum er der utformet passasjer 4, 5 som strekker seg loddrett på inn- og utløps-kanalene og går gjennom godset i tilslutningsstykket. Kjøleskålene har i sitt indre ubrutte, konsentriske ringkanaler 10 som når inn til tilslutningsstykkets flatsider 6, 7 og kommuniserer med de nevnte passasjer. Fra den ene passasje via ringkanalene til den annen passasje fremkommer der dermed to like strømmer av kjølemedium, d.v.s. der fås en symmetrisk oppdeling av kjølevæsken, noe som muliggjør forbedrede strømningsforhold med mindre trykkfall. Sammen med den således optimalt økede varmeutvekslings flate i det indre av kjøleboksen fremkommer der sterkt nedsatte varmemotstandsverdier, så der som kjølevæske istedenfor vann også kan anvendes elektrisk isolerende væsker med mindre varme-bortledning, noe som kan være nødvendig særlig ved høyspenningsanlegg. The cooling box, which is kept in electrical contact with the not-shown adjacent disc cells on both sides, consists of a round connecting piece 1 which is placed in the middle and has parallel flat sides 6, 7 with axially aligned edge projections 6a, 7a as radial edge projections 8a, 9a on the two round cooling bowls 8, 9 are held together by ring latches. A liquid-tight device is achieved in a known manner with sealing rings inserted into annular grooves in the cooling bowls. The circular connection piece 1 has two mutually flush inlet and outlet channels 2, 3 which have a direction through the center of the circle, and into which external connection pieces 2a, 3a are screwed. Symmetrical about the center of the circle are designed passages 4, 5 which extend vertically on the inlet and outlet channels and pass through the goods in the connecting piece. The cooling bowls have in their interior unbroken, concentric ring channels 10 which reach the flat sides 6, 7 of the connecting piece and communicate with the aforementioned passages. From one passage via the ring channels to the other passage, two equal flows of cooling medium appear, i.e. a symmetrical distribution of the coolant is obtained, which enables improved flow conditions with less pressure drop. Together with the thus optimally increased heat exchange surface in the interior of the cooling box, greatly reduced thermal resistance values appear, so that electrically insulating liquids with less heat dissipation can also be used as coolant instead of water, which may be necessary especially in high-voltage systems.

Hver kjøleskål 8, 9 har en i forhold til randpartiet og midt sonen opphøyet ringflate 8b, 9b som ved eventuell kanting av kontaktflatene holder den mekaniske bøyningspåkjenning på den ømfintlige tyristor-skive så lav at brudd i skiven blir unngått. Denne utformning influerer praktisk talt ikke på den elektriske og termiske overgangsmotstand. Ved to gjengede innsatser 11, 12 ved randen av tilslutningsstykket 1 kan der påskrues en strømtilslutningsarmatur 13 som muliggjør serie-og/eller parallellkobling av skiveceller. Each cooling bowl 8, 9 has an annular surface 8b, 9b raised in relation to the edge part and the middle zone which, in case of possible edging of the contact surfaces, keeps the mechanical bending stress on the delicate thyristor disk so low that breakage of the disk is avoided. This design practically does not influence the electrical and thermal transition resistance. In the case of two threaded inserts 11, 12 at the edge of the connection piece 1, a current connection fitting 13 can be screwed on, which enables series and/or parallel connection of disc cells.

Claims

1. Cooling box intended for installation in disc cell stacks and consisting of two round cooling bowls which rest against the disc cells with their flat -arm transition surfaces and are placed on either side of a plate-shaped connection piece which is tightly connected to them and serves to connect cooling liquid and electricity, and which have inlet and outlet channels directed inwards from the edge which open into separate passages which extend perpendicular to them through the goods in the connecting piece, and which are in connection with liquid distributors in the two cooling bowls, characterized in that the connecting piece (1) consists of a circular plate which has mutually flush inlet and outlet channels (2, 3) with a direction through the center of the circle and has symmetrically arranged passages (4, 5) around the center of the circle and on both flat sides (6, 7) has axially aligned edge projections (6a, 7a) that radially directed edge protrusions (8a, 9a) on the cooling bowls (8, 9) are brought into engagement with ring pawl connections, and that the cooling bowls (8, 9) in their others have unbroken, concentric ring channels (10) which extend into the flat sides (6, 7) and are connected to the passages (4, 5).

2. Cooling box as specified in claim 1, characterized in that the connection piece (1) on one side of the edge between the inlet and outlet channels (2, 3) has two threaded inserts (11, 12) for a screw-on power connection fitting (13)•

3. Cooling box as specified in claim 1, characterized in that the flat heat transfer surface (8b, 9b) of the cooling bowl (8, 9) is designed as an annular surface raised in relation to the edge zone and the middle zone.

4. Cooling box as specified in claims 1 and 3, characterized in that the cooling bowl (8, 9) with ring channels (10) and ring surface (8b, 9b) is manufactured and processed as a turning piece.